多功能復合接觸器制造技術

一種多功能復合接觸器除了能起動、運行和停止電動機的外，還具有預防異常狀態發生的電動機保護功能，在并聯有電動機保護繼電器（ＥＭＰＲ）的情況下，只用一個多功能復合接觸器就能收到相同的效果。而且，與電動機保護繼電器（ＥＭＰＲ）并聯連接的情況相比，該產品的尺寸顯著地減少了。而且，由于半導體開關僅僅在起動和停止的開始階段被閉合，與傳統的軟起動方法相比，該半導體開關的額定電流功率和大小顯著地減少了，在傳統的軟起動方法中，該半導體開關用于控制所有的起動、運行和停止。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】?多功能復合接觸器專利
本專利技術涉及一種多功能復合接觸器，更具體地說是涉及一種多功能的復合接觸器，它具有電子電動機保護繼電器(EMPR)的功能和選擇性地以直接起動方式或軟起動方式來起動電動機的功能。
技術介紹
通常，起動電動機的方法包括：利用一個繼電器和一個繼電器觸點直接向電動機提供電源電壓的直接起動法；使用半導體開關裝置的軟起動法。直接起動方法有一個問題，即，由于電源電壓是直接提供給電動機的，所以在提供電源時會產生大量的沖擊電流從而損壞電動機以及接觸器的觸點。為了保護電動機避免在起動時產生的沖擊電流的損壞，已經提出了一個改進該直接起動法的方法，在該方法中，電動機是通過一個所謂的‘星形連接’來起動的，而且該星形連接在被轉變為一個所謂的‘三角形連接’來運行該電動機，以提供穩定的電源電壓，如圖1所示。圖1圖示了一個采用該現有技術的電動機控制裝置。如圖1所示，一個電動機控制裝置包括：一個斷路器(MCCB：模制盒式斷路器)11，用于傳導或者切斷從三相電源端(R，S，T)輸入的電源電流；一個電動機保護繼電器(EMPR)14，用于監視電動機16運轉期間的轉化相位、相位差額、相位紊亂、過載或者過電流，以便確定在提供給電動機16的電源電流中是否有誤差并且保護該電動機16；一個電源接觸器(MCM)15，用于切換-控制來自該電動機保護繼電器14的、通過電動機16的線圈U，V和W而施加到該電動機16的三相電流；和一個操作接觸器(MCD)17，用于切換-控制來自電動機保護繼電器14、通過電動機16的線圈X，Y和Z而施加于電動機16的電流；一個起動接觸器(MCS)18，被連接到電動機16的線圈X，Y和Z并在起動時被打開；一個輔助電路13，被連接到該三個接觸器15，17和18并順序控制接觸器15，17和18的開/關(ON/OFF)。-->現在將描述對上述結構的電動機控制裝置的操作。首先，在模制盒式斷路器11的三個觸點被閉合而提供三相交流電(以下縮寫為AC)的狀態下，當一個用戶為了運行該電動機16而按下連接到輔助電路13的起動開關12時，電動機保護繼電器14就提供三相電流，并且同時開始連續監視該提供給電動機16的電路上的電流。同時，輔助電路13對安裝在其中的電源接觸器控制繼電器(未示出)和起動接觸器控制繼電器(未示出)進行磁化，以關閉該電源接觸器和起動接觸器18，并且因此，電動機16采取一種所謂的星形連接(即，Y形連接)結構并且開始轉動。接著，在電動機16起動之后且經過一個預置時間時，該輔助電路停止對起動接觸器控制繼電器的磁化，以斷開(OFF)起動接觸器18并對運行接觸器控制繼電器進行磁化，以關閉操作接觸器17。然后，當電動機16的連接結構被轉變為一個所謂的‘三角形連接’后，一個額定電壓被提供給該電動機16。同時，當該電動機16開始轉動并產生電流時，電動機保護繼電器14為了確定在該電流中是否存在錯誤而對該電流進行連續的測量。如果從該電流中檢測到錯誤，那么來自電動機保護繼電器14的一個斷開信號將通過輔助電路13發送到電源接觸器15，這樣電源接觸器15就會被放開，從而切斷正提供給電動機16的電源。然而，雖然傳統的發動機控制裝置具有所謂的星形/三角形連接結構轉換方法，有利地減少了沖擊電流，但是它缺乏一個完整的軟起動特性。而且，為了減少沖擊電流，需要三個接觸器，一個用于切換起動和運行的計時器和三個接觸器控制繼電器，它們只會使結構復雜、體積增大。而且，如果電動機被頻繁地打開和關閉，則接觸器的觸點和電動機可能會由于在接觸器的觸點產生的電弧放電而被損壞。此外，傳統的發動機控制裝置不能應用于一個沒有星形-三角形連接轉換的功能的電動機上。也就是說，通常，在電動機具有一個三相380V或者440V的額定電壓的情況下，如果額定電壓為220V，那么電動機以三角形連接結構運行，而如果額定電壓為380V或者440V，那么電動機以星形連接結構運行。因此，在額定電壓是380V或者440V的情況下，由于‘星形連接’本身-->是一種把額定電壓施加到電動機的線圈上的情況，所以一個適當的電動機需要特別制造以便應用該星形-三角形接線方法。作為本問題的一個解決方案，使用了一個用于控制應用于電動機的電平的固態開關軟起動器(SSSS)或者一個用于通過頻率來轉換電壓的可變電壓可變頻率(VVVF)方法。然而，比起在星形-三角形連接方法下運行的本設備而言，這樣的設備更加昂貴，而且難以應用。而且，就僅僅由半導體開關構成的SSSS而論，在電流導通期間，由于開關兩端的燒損而產生熱，這樣就要求有一個大的散熱器來散熱，從而導致該發動機控制裝置的尺寸變大。圖2是現有技術的復合接觸器的示意方框圖。如圖2所示，一個使用復合接觸器來防止在關閉機械繼電器觸點的一剎那所產生的電弧電流的軟起動類型電動機控制裝置包括：一個連接在交流電源30和負載(電動機)60之間的接觸器的主觸點40；一個繼電器50，用于控制該接觸器的主觸點40的切換；一個轉換裝置23，具有硅可控整流器(SCR1和SCR2)，即，半導體轉換裝置，該裝置并聯連接在主觸點40的反方向上并且在每次恰在主觸點40關閉之前和恰在其關閉之后被打開從而提供一個負載電流；一個限幅器22，用于把在轉換裝置的兩頭產生的峰值電壓限制在預定值之下；一個驅動線圈電壓控制器80，用于把線圈驅動電壓(Y_coil)輸出到繼電器50，檢測一個輸入的驅動電壓(V_input)的電平變化，以及輸出一個閘門驅動脈沖流(Vx)；以及，閘門驅動部件21和70，由該閘門起動脈沖流(Vx)驅動并提供一個驅動信號到該開關裝置。限幅器22包括一個電阻R3，一個電容器C3和一個限制過電流的可變電阻(ZNRL)。圖3是圖2中的驅動線圈電壓控制器的一個詳細方框圖。如圖3所示，該驅動線圈電壓控制器包括：一個整流電路81，用于把交流輸入電壓(V_input)轉換為直流電流并輸出該直流電，這樣無論是何種類型的AC或者DC，都會把一個從外部電源輸入的驅動線圈驅動電壓施加到其中；一個恒定電壓產生電路83，用于接收來自整流電路81的直流電壓并產生一個控制電壓(Vcc)和一個驅動電壓(Vdd)；一個分壓電路82，用于把從整流電路81輸入的直流電壓分壓成一個預定電平；一個電壓檢波電路84，如-->果從分壓電路82和恒定電壓產生電路83輸入的電壓比預定值高，則該電壓檢測電路將產生一個高電平信號，而且，如果從分壓電路82和恒定電壓產生電路83輸入的電壓比預定值低，則該電壓檢測電路將產生一個低電平信號；一個脈沖發生檢波電路85，用于通過一個從電壓檢波電路84輸出的信號來產生短脈沖(Tp，Ta，Te和Td)；一個脈寬控制器87，用于確定一個DC值，這樣就可以根據驅動輸入電壓(V_input)、工作溫度和流過驅動線圈的電流數量來顯示一個最優的線圈驅動電壓(V_coil)；一個振蕩器和三角波發生器86，用于根據輸入電壓來產生一個三角波信號；以及，一個比較器，用于通過一個從脈寬控制器87和振蕩器以及三角波發生器86輸入的信號來產生一個脈寬調制波形(S_PWM)信號。現在將對照圖4來闡明對上述結構的復合接觸器的操作。圖4是顯示根據圖2和3的操作的波形圖。首先，當輸入電壓(V_input)在一個任意時間點t0施加于本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多功能復合接觸器，可用于電動機驅動控制系統，該系統有一個用于驅動和控制ＡＣ（交流）電動機的繼電器和繼電器觸點，該多功能復合接觸器包括： 一個電流檢測裝置，用于檢測從交流電源到交流電動機的各相電流； 一個起動模式選擇開關裝置，用于有選擇地以直接起動模式或者軟起動模式來起動交流電動機； 一個半導體開關裝置，并聯連接在繼電器觸點上，如果該選擇開關裝置選擇為直接起動模式，那么通過在切換到該繼電器觸點的閉合位置之后閉合一個預置時間來吸收由于繼電器觸點的振動而產生的電弧電流，如果該選擇開關裝置選擇為軟起動模式，那么通過在繼電器觸點閉合之前打開和關閉一個預置時間來軟起動交流電動機； 一個顯示裝置，用于顯示交流電動機的運行狀態和／或提供給交流電動機的電流的異常狀態； 一個設置裝置，用于設置額定電流，設置交流電動機直接起動時在一個預置時間內忽略過量電流的滯后時間，以及設置交流電動機軟起動時的起始時間； 一個運轉／停止開關裝置，用于有選擇地運轉和停止交流電動機；和 一個控制器，連接到電流檢測裝置、繼電器、繼電器觸點、選擇開關裝置、半導體切換裝置、顯示裝置、運轉／停止開關裝置以及設置裝置，以便依賴運轉／停止開關裝置的運轉或者停止、來自電流檢測裝置的檢測電流和選擇開關裝置的設置模式來控制該繼電器、半導體開關裝置和顯示裝置。...

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】KR 2001-1-16 2406/011.一種多功能復合接觸器，可用于電動機驅動控制系統，該系統有一個用于驅動和控制AC(交流)電動機的繼電器和繼電器觸點，該多功能復合接觸器包括：一個電流檢測裝置，用于檢測從交流電源到交流電動機的各相電流；一個起動模式選擇開關裝置，用于有選擇地以直接起動模式或者軟起動模式來起動交流電動機；一個半導體開關裝置，并聯連接在繼電器觸點上，如果該選擇開關裝置選擇為直接起動模式，那么通過在切換到該繼電器觸點的閉合位置之后閉合一個預置時間來吸收由于繼電器觸點的振動而產生的電弧電流，如果該選擇開關裝置選擇為軟起動模式，那么通過在繼電器觸點閉合之前打開和關閉一個預置時間來軟起動交流電動機；一個顯示裝置，用于顯示交流電動機的運行狀態和/或提供給交流電動機的電流的異常狀態；一個設置裝置，用于設置額定電流，設置交流電動機直接起動時在一個預置時間內忽略過量電流的滯后時間，以及設置交流電動機軟起動時的起始時間；一個運轉/停止開關裝置，用于有選擇地運轉和停止交流電動機；和一個控制器，連接到電流檢測裝置、繼電器、繼電器觸點、選擇開關裝置、半導體切換裝置、顯示裝置、運轉/停止開關裝置以及設置裝置，以便依賴運轉/停止開關裝置的運轉或者停止、來自電流檢測裝置的檢測電流和選擇開關裝置的設置模式來控制該繼電器、半導體開關裝置和顯示裝置。2.一種多功能復合接觸器，包括：一種檢測裝置，用于檢測從交流電源到交流電動機的各相電流；一個繼電器觸點，安置在交流電源和交流電動機之間，并能夠切換到斷開位置或者閉合位置來提供或者切斷從交流電源到交流電動機的電源；一個繼電器，用于控制繼電器觸點的切換；一個起動模式選擇開關裝置，用于有選擇地以直接起動方式或者軟起動方式來起動交流電動機；一個半導體開關裝置，并聯連接在繼電器觸點上，如果該選擇開關裝置選擇為直接起動模式，那么通過在切換到該繼電器觸點的閉合位置之后關閉一個預置時間來吸收由于繼電器觸點的振動而產生的電弧電流，如果該選擇開關裝置選擇為軟起動模式，那么通過在繼電器觸點閉合之前打開和關閉一個預置時間來軟起動交流電動機；一個顯示裝置，用于顯示提供給交流電動機的電流的正常狀態或者異常狀態；一個顯示裝置，用于顯示交流電動機的運行狀態和/...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭容昊，
申請(專利權)人：LG產電株式會社，
類型：發明
國別省市：KR[韓國]